中國燃料電池究竟發(fā)展到哪一步了？

　　近日，氫燃料電池再次受到業(yè)內人士的關(guān)注。1月10日，國家能源投資集團有限公司董事、總經(jīng)理，中國工程院院士凌文在北京表示，建議國家組織相關(guān)部委研究將氫能納入國家能源體系，推動(dòng)氫能成為國家能源戰略的重要組成部分，制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰略及實(shí)施路線(xiàn)圖，建立科學(xué)長(cháng)效的產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持與激勵政策。1月12日下午，全國政協(xié)副主席、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì )主席萬(wàn)鋼在中國電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì )(2019)論壇中表示：“發(fā)達國家把氫作為能源管理，創(chuàng )制了科學(xué)安全的氫加注站建設和車(chē)載氫罐技術(shù)標準及監測體系，有力推動(dòng)了燃料電池汽車(chē)商業(yè)化。建議借鑒先進(jìn)經(jīng)驗，總結試點(diǎn)成果，抓緊研究修訂氫能、加氫站和儲氫技術(shù)標準，提升檢測能力，盡快破除標準檢測障礙和市場(chǎng)準入壁壘，加強和完善氫能生產(chǎn)、儲運和供銷(xiāo)體系建設?！?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201901/397018.htm

　　而在此前，中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )理事長(cháng)付于武表示，國家能源戰略很明確，多元化仍然是我國能源戰略的戰略基點(diǎn)，如果大家認為新能源就是電動(dòng)化，那么這個(gè)描述或者引導方向是不完整的。

　　燃料電池技術(shù)發(fā)展進(jìn)程

　　2018年2月11日，由國家能源集團牽頭的中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟在北京正式成立。政策扶持下，國內氫燃料電池市場(chǎng)開(kāi)始活躍，國內自主品牌以及部分新興造車(chē)勢力開(kāi)始研發(fā)氫燃料電池汽車(chē)。1月17日，在北京召開(kāi)的中國汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟2018年度會(huì )議上，中國汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟燃料電池分會(huì )理事長(cháng)單位上海重塑科技分享了當前中國氫燃料電池的發(fā)展情況。

　　燃料電池系統核心零部件主要有電堆、空壓機、DC/DC、氫 氣循環(huán)泵、增濕器等，下表介紹了目前國內外燃料電池核心零部件中，電堆與空壓機的技術(shù)發(fā)展情況。

　　資料來(lái)源：上海重塑能源科技有限公司

　　燃料電池汽車(chē)發(fā)展規模：中國氫燃料電池車(chē)保有量到2030年將達100萬(wàn)輛

　　2018年9月1日召開(kāi)的第14屆中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展泰達國際論壇上，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高就明確預估了中國燃料汽車(chē)的發(fā)展規模，同時(shí)會(huì )上公布了中國氫燃料電池汽車(chē)近中遠期戰略目標計劃。

　　目前在中國氫燃料電池產(chǎn)品已通過(guò)商業(yè)化運營(yíng)驗證，可靠性得以證實(shí)。佛山、上海、張家口、鄭州率先實(shí)現氫燃料電池公交常態(tài)化多線(xiàn)路運營(yíng);佛山于2018年底，新投入70輛公交，于2019年初，計劃新投入70輛公交;張家口于2018年底，啟動(dòng)商業(yè)化示范運營(yíng)。

　　同時(shí)，目前在中國上海、廣東、山東、湖北等多地政府均出臺了相關(guān)規劃。

　　上海：2020年建設加氫站5-10座，乘用車(chē)示范區2個(gè)，運行規模達到3000輛;到2025年建成加氫站50座，乘用車(chē)不少于2萬(wàn)輛、其他特種車(chē)輛不少于1萬(wàn)輛。

　　山東：《山東省氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線(xiàn)圖》(建議稿)提出，到2020年，燃料電池汽車(chē)數量達到2000輛，加氫站達20座;到2025年，燃料電池汽車(chē)數量達到5萬(wàn)輛，加氫站達200座;到2030年，燃料電池汽車(chē)數量達到10萬(wàn)輛，加氫站達500座。

　　蘇州：到2020年，建成加氫站近10座，燃料電池汽車(chē)運行規模力爭達到800輛;到2025年，建成加氫站近40座，燃料電池車(chē)運行規模力爭達到1000輛。

　　武漢：2018-2020年，建設5-20座加氫站，燃料電池公交車(chē)、通勤車(chē)、物流車(chē)等示范運行規模達到2000-3000輛。到2025年，建成加氫站30-100座，實(shí)現乘用車(chē)、公交、物流車(chē)及其他特種車(chē)輛總計1-3萬(wàn)輛的運行體量。

　　燃料電池發(fā)展的瓶頸

　　下表為氫燃料電池汽車(chē)代表豐田Mirai和動(dòng)力鋰電池汽車(chē)代表特斯拉的性能對比。

　　相比于鋰離子電池，氫燃料電池的電池重量、續航里程、充電時(shí)長(cháng)等都具有明顯優(yōu)勢。但同時(shí)，目前氫燃料電池仍在發(fā)展的初期，許多問(wèn)題亟需解決，技術(shù)難度大、成本高、運輸風(fēng)險大、加氫站基礎設施的不完善等問(wèn)題都是制約氫燃料電池大規模推廣的重要影響因素。

　　目前中國燃料電池產(chǎn)業(yè)主要依靠政府補貼，同時(shí)大部分核心零部件需要依賴(lài)進(jìn)口(如上文表格中介紹的電堆等)，部分零部件實(shí)現自主批產(chǎn)在2020年后。

　　同時(shí)，氫燃料電池是使用氫這種化學(xué)元素，制造成儲存能量的電池。氫分子又小又活潑。它透過(guò)質(zhì)子膜時(shí)，電子被從分子上剝離，只留下帶正電的氫質(zhì)子通過(guò)，氫質(zhì)子被吸引到薄膜另一側的電極與氧分子結合。質(zhì)子交換膜就是這一過(guò)程中最核心的技術(shù)。然而，質(zhì)子交換膜中又以鉑金(Pt)為催化劑，Mirai用了約100克鉑，按照現在174元/克計算，催化劑就用了近2萬(wàn)元。質(zhì)子交換膜以杜邦的Nafion為例，約為一平方厘米10元人民幣，按照用量一平方米計算，光是質(zhì)子交換膜的成本就在10萬(wàn)元左右。另外還需高壓儲氫罐成本6萬(wàn)。橫向比較，傳統汽油車(chē)2L發(fā)動(dòng)機的成本約為3萬(wàn)元，目前鋰電池成本已降至1元/wh以下，Tesla主流配置的75 KWh三元鋰電池成本約為8萬(wàn)。

　　注：政策過(guò)渡期內補貼標準不變

　　當下，鋰離子動(dòng)力電池已形成產(chǎn)業(yè)化，并在政策與市場(chǎng)的雙重驅動(dòng)力影響下快速發(fā)展;而燃料電池特別是氫燃料電池的發(fā)展仍處于初級階段，行業(yè)專(zhuān)家表示，目前來(lái)看，氫燃料電池的發(fā)展前景廣闊，應用場(chǎng)景豐富，但在其大規模落地之前仍需較長(cháng)時(shí)間去解決存在的痛點(diǎn)。

　　但是，相比于鋰離子電池補貼政策正處于退坡過(guò)程中，燃料電池的補貼力度大且具有持續性，這也顯示了中國政府重視多元化發(fā)展路線(xiàn)，支持新能源電池的決心。對于國家層面明確制定相關(guān)發(fā)展目標，2016年工信部頒布的《節能與新能源技術(shù)路線(xiàn)圖》中已經(jīng)提到，2020年建成100座加氫站;2025年實(shí)現建成300座加氫站的目標;2030年建成1000座加氫站。